[發明專利]一種環保型阻燃透明聚酯材料

在審

• 申請號: 202011498608.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112679933A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 莊嚴;李金玉;朱順吉;周靜;李四新
• 申請（專利權）人: 浙江旭森非鹵消煙阻燃劑有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L33/12;C08K5/5353;C08K5/5398;C08J5/18
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 燕宏偉

一種環保型阻燃透明聚酯材料，其由聚酯樹脂，DOPO衍生物，以及抗氧劑制成，其中所述聚酯樹脂的質量百分比為70％～95％，所述DOPO衍生物的質量百分比為4％～30％，所述抗氧劑的質量百分比為0.2％～2％，各組分的加和為100％。本環保型阻燃透明聚酯材料使用了DOPO衍生物，使得合成的阻燃劑無鹵、無煙、無毒，不遷移，阻燃性能持久，可用于線性聚酯、聚酰胺、環氧樹脂、聚氨酯等多種高分子材料阻燃處理。

技術領域

本發明涉及工程塑料阻燃改性技術領域，特別涉及一種環保型阻燃透明聚酯材料。

背景技術

工程塑料以其優良的綜合性能，良好的機械性能，尺寸穩定性，耐熱性和電絕緣性，廣泛應用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設備、機械、航空航天等行業。在工程塑料中存在一類與玻璃相媲美的透明聚酯材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、亞克力)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等，兼具工程塑料的基本性能，又具有90％左右的透光率，可以制備透明片材或薄膜，并可以用于建材、包裝、電子電器、汽車、光學玻璃、面板印刷等領域。隨著環保和安全性能要求的提高，透明聚酯材料因具有一定的易燃或可燃性，在阻燃要求較高的領域應用中受到限制。

在現有技術中通過添加阻燃劑，對材料進行共混改性，可以提高阻燃性能。現有的材料中使用較多的鹵系阻燃劑，其具有阻燃效率高，添加量小，對材料性能影響小的優勢，但在燃燒時其還會生成較多的煙，釋放出有刺激性和腐蝕性氣體，對環境造成嚴重的二次危害。在歐美等國家，越來越多的用戶特別是電子、電氣行業對鹵系阻燃劑持謹慎態度，從而推動了無鹵阻燃劑的發展和使用。但現有的無鹵阻燃劑存在阻燃效率低，添加量大，對材料的性能影響大等問題，尤其是在透明聚酯材料中，會嚴重降低材料的透光率，因而開發一種綜合性能優異的阻燃透明聚酯材料需要從開發新型高效的無鹵阻燃劑著手。

專利CN103467932A公開了一種透明阻燃PET母粒，其使用的阻燃劑為三氧化二銻和十溴二苯乙烷，但添加這些鹵素阻燃劑的阻燃材料在某些阻燃領域應用受到限制，而且重金屬銻的加入也可能導致某些潛在的安全隱患，因此并不是綠色環保的阻燃材料。專利CN108467574A公開了一種透明阻燃PET母料及其薄膜，其采用核殼結構的不可熔阻燃微球，制造過程需要經過納米處理和靜電噴霧的流程，制造工藝復雜，質量重現性差，且對聚酯透明性影響大，不適合大規模的工業生產和商業推廣。專利CN109575324A公開了用化學改性方法將反應性的有機阻燃單體引入到PET高分子主鏈，但產品結構不可調整，合成工藝復雜，阻燃效率不高。CN102634064B中公開了噁唑啉結構的DOPO衍生物對PET薄膜的阻燃和透光率的影響，但是該衍生物合成純度不高，制造成本貴，且通過反應與PET端基相連，不適合于PC和PMMA等透明聚酯材料。CN102532816B公開了使用含磷阻燃劑，在磺酸鹽作用下促進PC形成炭層，但該體系僅適用于含有PC的聚酯中，適用體系范圍較窄。

發明內容

有鑒于此，為解決現有技術中無鹵阻燃劑添加量大，在透明聚酯材料中難以實現阻燃性能、力學性能和高透光率的性能平衡，本發明通過對新型DOPO衍生物阻燃劑的分子結構設計和聚酯物理共混改性，提供一種環保型阻燃透明聚酯材料，顯著提高阻燃性能，而且保持較好的力學性能、熱穩定性和較高的透光率，同時制備方法工藝簡單，易于操作。

一種環保型阻燃透明聚酯材料，其由聚酯樹脂，DOPO衍生物，以及抗氧劑制成，其中所述聚酯樹脂的質量百分比為70％～95％，所述DOPO衍生物的質量百分比為4％～30％，所述抗氧劑的質量百分比為0.2％～2％，各組分的加和為100％，其中所述DOPO衍生物的結構式為如下分子式的一種：

進一步地，所述聚酯樹脂為聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一種。

進一步地，所述抗氧劑為酚類抗氧劑、磷系抗氧劑、硫醚系抗氧劑或金屬鹽抗氧劑中的一種或兩種的混合。